Inženýři vytvořili robota, který se může pohybovat jako červ

Výzkumníci z Univerzity v Torontu vyvinuli miniaturního robota, který se může pohybovat podobně jako červ. Tato nově vyvinutá technologie může mít dopad na různé průmysly, včetně letectví a chytrých technologií.

Výzkum byl zveřejněn v Scientific Reports.

Skupina výzkumníků zahrnuje profesora Haniho Naguib. Tým se zaměřuje na chytré materiály, zejména elektrotermální akční členy (ETAs). ETAs jsou zařízení vyrobená z určitých polymerů, které lze programovat tak, aby fyzicky reagovaly na elektrické nebo tepelné změny. Lze je programovat tak, aby napodobovaly svalové reflexy, a mohou reagovat fyzicky na teplotu tím, že se stahují ve studeném a uvolňují, když jsou v teple.

Profesor Naguib a tým inženýrů využívají tuto novou technologii v robotice a vyvíjí měkké roboty, které mohou plazit se a kroutit se jako červ. Další oblastí, kde budou důležité, je průmysl výroby. Měkké roboty by mohly nahradit některé kovové roboty, které existují nyní.

“V současné době jsou roboty, které najdete v průmyslu, těžké, pevné a oddělené od pracovníků na výrobní ploše, protože představují bezpečnostní rizika,” vysvětluje Naguib.

“Ale průmysl se modernizuje, aby splnil poptávku. Čím dál více je kladen důraz na začlenění interakcí mezi lidmi a roboty,” říká. “Měkké, přizpůsobivé roboty mohou využít tuto spolupráci.”

Studium reaktivních materiálů existuje již dlouho, ale tým inženýrů objevil nový způsob programování, aby vytvořil pohyby robota podobné červu.

Podle PhD studenta a vedoucího autora článku, Yu-Chena (Garyho) Sune, “Stávající výzkum dokumentuje programování ETAs z rovného klidového stavu. Tvarové programování dvoudimenzionální struktury je omezené, takže odpověď je pouze ohýbání.”

Tým použil tepelně indukovanou, stres-relaxační a vytvrzovací metodu, aby vytvořil ETA s trojrozměrným klidovým stavem. To přináší zcela novou sadu možných tvarů a pohybů.

“Co je také novým je výkon potřebný k vyvolání pohybu červu. Naše je více efektivní než cokoliv, co existovalo v dosavadním výzkumu,” říká Sun.

Podle profesora Naguib, tato nová oblast robotiky může zcela revolucionizovat mnoho průmyslů, včetně bezpečnosti, letectví, chirurgie a nositelné elektroniky.

V situacích, kde by lidé mohli být v nebezpečí – únik plynu nebo požár – mohli bychom vybavit plazivého robota senzorem, který měří nebezpečné prostředí,” vysvětluje Naguib. “V letectví bychom mohli vidět chytré materiály jako klíč k nächtější generaci letadel s křídly, která se mění.”

První aplikace budou pravděpodobně v oblasti nositelné technologie.

“Pracujeme na aplikaci tohoto materiálu do oděvů. Tyto oděvy by se mohli stahovat nebo uvolňovat na základě tělesné teploty, což by mohlo být terapeutické pro sportovce,” říká Naguib. Tým také studuje, zda by chytré oděvy mohly být prospěšné pro pacienty se zraněními míchy.

Tým výzkumníků se nyní zaměří na to, aby udělal pohyby robota podobnější červu rychlejšími, a budou se soustředit na nové konfigurace.

“V tomto případě jsme ho naučili pohybovat se jako červ,” říká. “Ale náš inovativní přístup znamená, že bychom mohli naučit roboty napodobovat mnoho pohybů – jako křídla motýla.”